JPS6325015Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、走行台車型ならい溶接装置を溶接
線に対してスタート位置に設置するための、前記
走行台車型ならい溶接装置の搭載台装置に関する
ものである。

従来、例えば走行台車の一側部に溶接用トーチ
および溶接線ならいセンサを設け、そのセンサの
出力値と予め設定した値とを比較し、その差がゼ
ロとなるよう、前記トーチの前記走行台車に対す
る左右方向位置や、あるいはまた前記走行台車の
車輪の舵取角を制御するべくし、溶接線をならい
溶接するべくした装置は公知である。

ところで前述のならい溶接装置を溶接線に対し
てスタート位置に設置する場合、オペレータは、
その溶接装置をワークに載せ、しかも前記センサ
が作用し得るように予め決められた範囲の位置に
設置する必要がある。この作業は、前記溶接装置
の重量の関係上、労力を要することはもちろん、
前記溶接ワイヤ送給装置、シールドガスボンベお
よび溶接電源などから前記走行台車へのコンジツ
トケーブルのねじれ具合にも注意せねばならず、
はなはだ面倒である。

この考案は前述事情に鑑みなされたものであつ
て、前記ならい溶接装置の溶接線に対する設置作
業を簡単に行なえる搭載台装置を提供するのが主
な目的であり、以下実施例を詳述する。

W₁，W₂は、それぞれワークであり、W₁は水
平ワーク、W₂は格子状の垂直ワークであり、
W₂₁，W₂₂，W₂₃，W₂₄，……のそれぞれ板厚の
異なるワークである。両ワークW₁，W₂は、第１
図のように相互に位置決めされて予め仮付溶接が
施されている。WL，WL₁，WL₂，WL₃，WL₄，
……は、両ワークW₁，W₂で形成された水平すみ
肉溶接線である。

１は、走行台車（水面形状がほぼ正方形）であ
り、計４個の車輪２が装着されている。なお全車
輪２は、台車１底部に取付けた電動機M₁により、
チエーン３ａおよびスプロケツト３ｂ，３ｃと、
かさ歯車３ｄ，３ｅとからなる動力伝達機構３を
介して同方向に駆動されるべく構成されている。
E₁は、詳細を図示していないが、車輪２に接続
した走行距離検出用エンコーダである。Ｓ１は、
電動機M₁およびエンコーダE₁を含むサーボ系で
ある。

４は、舵取機構であり、台車１底部に取付けた
電動機M₂により、チエーン４ａおよびスプロケ
ツト４ｂ，４ｃを介して、全車輪２を同時に同方
向に同一角度舵取りし得るべく構成されている。
E₂は、詳細を図示していないが機構４の舵取角
検出用エンコーダである。Ｓ２は、電動機M₂お
よびエンコーダE₂を含むサーボ系である。

５は、台車１の中央上部に垂直軸支５ａされ、
台車１に取付けた電動機M₃により回動する回動
体である。E₃は、詳細を図示していないが、回
動体５の回動角検出用エンコーダである。Ｓ３
は、電動機M₃およびエンコーダE₃を含むサーボ
系である。５ｂは、回動体５上部に固設した取手
である。

６は、回動体５に支持され、電動機M₄により
水平方向に移動可能の移動体である。E₄は、移
動体６の位置検出用エンコーダである。Ｓ４は、
電動機M₄およびエンコーダE₄を含むサーボ系で
ある。

７は、移動体６に支持され、電動機M₅により
上下に傾動可能の傾動部材である。E₅は、部材
７の傾動角検出用エンコーダである。Ｓ５は、電
動機M₅およびエンコーダE₅を含むサーボ系であ
る。

８は、部材７に支持され、電動機M₆により軸
８ａを中心としてほぼ水平回動するべくした回動
部材である。E₆は、部材８の回動角検出用エン
コーダである。Ｓ６は、電動機M₆およびエンコ
ーダE₆を含むサーボ系である。

SHは、部材８に支持され、溶接線WLの左右
方向ならいセンサ（接触式）であり、図示しない
ばねにより突出付勢された接触子９を含む。なお
センサSHは、予め設定したその基準出力値にお
ける接触子９の突出位置において、軸８ａが接触
子９先端を通過するように設定されている。

SVは、部材７に支持され、溶接線WLの上下
方向ならいセンサ（接触式）であり、図示しない
ばねにより突出付勢された接触子１０を含む。な
おセンサSVは、予め設定したその基準出力値に
おける接触子１０の突出位置において、部材７が
水平位置となるように設定されている。

Ｔは、部材８に取付けた溶接用トーチであり、
トーチＴの取付け位置は、センサSH、SVの前記
基準出力値における接触子９，１０の突出位置に
おいて、トーチＴの溶接点の位置Ｐが、接触子９
先端下方で、かつ接触子１０先端を通る水平面上
に位置するように設定されている。

SWは、台車１の４辺の各側壁に２個ずつ計８
個突設したリミツトスイツチであり、ワークW₂
に対する台車１の衝突を検知可能である。

Ｃは、中央処理装置CPUとメモリMEMを含む
コンピユータを主体とした制御部である。制御部
Ｃには、各サーボ系Ｓ１〜Ｓ６、操作盤REM、
溶接電源WS、センサSH，SV、スイツチSWが
バスラインＢを介して接続されている。なお操作
盤REには、原点位置決めスイツチHP、溶接線
WLの各辺ごとの脚長（実施例では１〜４辺で脚
長４〜８mmの１mm間隔）を選択設定するスイツチ
群SG、およびその表示部DE、電源スイツチMS、
スタートスイツチなどが含まれている。

１１は、信号ケーブル、動力ケーブル、トーチ
Ｔへの給電ケーブルからなるコンジツトケーブル
である。

なお台車１側に取付けた電動機M₁〜M₃、エン
コーダE₁〜E₃やスイツチSWと回動体５側とは、
ケーブルでなく、ホトカプラやブラシ接触により
電気的に接続されている。

以上の構成要素により、この実施例走行台車型
ならい溶接装置Ｒが構成されている。

以下溶接装置Ｒの搭載台装置Ｊの構成を説明す
る。

１２は、例えば図示しない昇降装置（例えば走
行型ウインチ）に吊下されたフツクである。

１３は、フツク１２に軸１３ａまわりに旋回可
能に吊下した、溶接装置Ｒの搭載台（平面形状は
ほぼ長方形）である。すなわちフツク１２には、
その旋回中心線から一方に湾曲しさらに下方に延
びる吊下部材１３ｂ（パイプ）が吊下されている。
そして搭載台１３は、パイプ１３ｂの下端部にお
いて、片持ち状かつほぼ水平状態で、しかも重心
位置が前記旋回中心線上に存在するようにして固
設されている。なお搭載台１３の前記片持ち支持
側とこれに対する自由端側とを除く他の端部（前
後端部）上面には、外方へ向けて下り傾斜部１３
ｃ，１３ｄが形成されている。また搭載台１３上
面には、車輪２に対する前後方向の２本の案内溝
１３ｅが設けられており、しかも両溝１３ｅの後
端部分すなわち傾斜部１３ｄの部分は、後端広が
りの扇状に形成され、台車１の搭載台１３への後
端部からの乗込みを正確確実とするべく考慮され
ている。

１４は、搭載台１３に、かつ前記片持ち支持側
とは反対の自由端に対して出没自在に装着され、
搭載台１３の溶接線WLに対する位置を決定する
ための位置決め部材である。この実施例部材１４
は、パイプ１３ｂに関着１４ａされ、没入時すな
わち格納時には、パイプ１３ｂに固設した受具１
４ｂにより、パイプ１３ｂに保持され、また突出
時すなわち計測時には、パイプ１３ｂに固設した
ストツパ１４ｃにより、部材１４が水平状態とな
るよう支持されるべくなされている。なお部材１
４の関着１４ａと先端との距離はＬに設定されて
いる。

以上１２〜１４でこの実施例搭載台装置Ｊが構
成されている。

さらにこの実施例の作用を述べる。

まずオペレータは、操作盤REMの電源スイツ
チMSをONとし、原点位置決めスイツチHPを
ONにする。すると車輪２の舵取角は、全車輪２
が前後方向（Ｘ方向）となる角度に、また回動体
５は、移動体６の移動方向が台車１に対して左右
方向（Ｙ方向）となる位置に、さらには移動体６
は、センサSHが前記基準出力値となる位置に、
さらにはまた部材７は、センサSVが前記基準出
力値となる位置に、さらにはまた部材８は、トー
チＴが溶接線WLに対して最適姿勢となる位置
に、それぞれ位置決めされる。

次にスイツチ群SGにより、溶接線WLの各辺
ごとの脚長を選択設定する。今仮りに溶接すべき
辺数が４辺（すなわちWL₁〜WL₄）であり、
WL₁から順次連続して溶接するものとすると、
スイツチ群SGの脚長数値キーを順次たたけばよ
い。すなわち溶接線WL₁の脚長が５mm、WL₂の
脚長が６mm、WL₃の脚長が５mm、WL₄の脚長が
６mmであつたとすると、「５，６，５，６」と前
記数値キーをたたけばよく、その数値は表示部
DEに表示される。なお溶接すべき辺数が１辺
（WL₁のみ）ならば、「５」、２辺（WL₁，WL₂の
み）ならば、「５，６」、あるいは３辺（WL₁，
WL₂，WL₃のみ）ならば、「５，６，５」と、そ
れぞれ前記数値キーをたたけばよい。

そして部材１４を受具１４ｂで保持した状態
で、前記原点位置決めされた溶接装置Ｒを、その
取手５ｂを持つて搭載台１３上に載せる。しかも
台車１の前後方向を搭載台の前後方向と一致さ
せ、かつ全車輪２を両溝１３ｅにはめておく。こ
のとき関着軸１４ａとセンサSHの接触子９先端
との距離は、部材１４先端と関着軸１４ａとの距
離Ｌより若干長く、しかもその距離の差は、接触
子９の出没量より小である。

そこで昇降装置のフツク１２で搭載台１３を吊
下し、ワークW₂の溶接すべき１つの格子の中に
搬送し、さらにワークW₁上に一旦載せる。この
ときケーブル１１にねじれのないように、搭載台
１３の軸１３ａまわりの旋回位置を考慮して載せ
る。

そして第２図のように、部材１４を受具１４ｂ
から離脱させ、ストツパ１４ｃで支持する。

そして搭載台１３を再び昇降装置で若干吊上
げ、第２図のように部材１４先端がワークW₂₁に
当接する位置で、搭載台１３をワークW₁上にか
つ溶接線WL₁の中間において位置決めする。こ
のとき両センサSH，SVの接触子９，１０は、い
ずれもワークW₂，W₁に当接し、かつその出没領
域内にある。この搭載台１３の位置が溶接装置Ｒ
の溶接線WL，WL₁に対するスタート位置とな
る。

そして位置決め後、部材１４を第１図のように
再び受具１４ｂで保持し、操作盤REMのスター
トスイツチをONにする。

(イ) まず車輪２は正回転され、台車１は前進（第
１図においてＸ方向かつ左上向き）走行しつ
つ、センサSH，SVに基づき、溶接線WL₁はな
らい溶接される。なお溶接線WL₁は、予め設
定したように脚長５mmで溶接される。

すなわちセンサSH，SVの出力情報がCPU
に入力され、予め記録しておいた値と比較し
て、その差がゼロとなるよう移動体６、傾動部
材７は位置制御され、トーチＴの溶接点の位置
Ｐは溶接線WL₁に一致される。また詳述しな
いが、一定時間ごとの溶接点の位置情報から、
溶接線WL₁が曲線の場合でも、溶接線WL₁の
方向を逐次演算し、部材８を軸８ａまわりに回
動させて、トーチＴの溶接線WL₁に対する姿
勢が一定となるように制御され、しかも台車１
と溶接線WL₁との距離がほぼ一定となるよう
車輪２の舵取角度が制御され、さらには溶接速
度が一定となるよう、車輪２の回転速度も制御
される。

そして台車１の前進により、台車１は搭載台
１３前端からワークW₁上に乗り移り、ワーク
W₁上を走行することになる。

(ロ) するとついには台車１は、第５図イ実線のよ
うにワークW₂に衝突する。このとき２個のス
イツチSWのうち少なくとも１個が信号を出力
するが、その信号により、予め記録したシーケ
ンシヤルなプログラムに基づいて、車輪２の駆
動、停止やその回転方向、車輪２の舵取角度
や、回動体５の回動角度、電源WSのON，
OFFなどが制御され、以下のように溶接線
WL₁とWL₂との屈折個所近辺が溶接される。

(ハ) まず前記いずれか一方のスイツチSWからの
出力信号により、台車１は停止され、トーチＴ
が第５図イ２点鎖線T′位置に達するまで、回
動体５は一定角度だけ右に回動されつつ、溶接
線WL₁は溶接される。

(ニ) すると溶接は中止され、トーチＴは第５図ロ
実線位置まで没入される。この没入位置は、移
動体６の前述原点位置と同じである。

(ホ) 次に車輪２は逆回転され、台車１は第５図ロ
２点鎖線１′位置まで後退される。

(ヘ) 次に回動体５は、トーチＴが第５図ロ２点鎖
線T″位置に達するまで右の回動される。すな
わちこの回動体５の回動位置は、最初の前記原
点位置から右に90度回動した位置に相当する。

(ト) 次に車輪２を正回転させ、台車１を第５図ハ
実線位置まで前進させる。このときの台車１の
位置は、センサSHの接触子９がワークW₂₂に
当接かつ若干押込まれた状態にある。従つて前
述ニ〜トまでは、センサSHの出力情報は活用
されないが、この時点で再びセンサSHの出力
情報が活用されることになる。

(チ) 次に車輪２を右に90度舵取りし、さらには車
輪２を逆回転させ、台車１を第５図ハ２点鎖線
１′位置、すなわち台車１がワークW₂₁に衝突
して、２個のスイツチSWがともに信号を出力
する位置まで走行される。従つてこのときの台
車１のワークW₂₁に対する姿勢は、台車１がワ
ークW₂₁にまさに正面衝突した姿勢に相当す
る。

(リ) 次に回動体５は、トーチＴが第５図ニ実線位
置に達するまで、左に一定角度回動される。

(ヌ) 次に回動体５は、トーチＴが第５図ニ２点鎖
線T′位置に達するまで右に一定角度回動され
つつ、溶接線WL₂が溶接される。なお溶接線
WL₂は、予め設定した脚長６mmで溶接される。

以上前述(ハ)〜(ヌ)のシーケンシヤルなプログラム
の実行により、溶接線WL₁とWL₂との屈折個所
近辺は溶接される。

以後、溶接線WL₂，WL₃，WL₄およびWL₁の
残り部分は、前述同様にして、予め設定した脚長
で自動溶接され、台車１が前記スタート位置にも
どつた時点で、電源WSはOFF、溶接装置Ｒもス
トツプする。なお台車１が前記スタート位置にも
どるとき、最初設置した搭載台１３にその後端傾
斜部１３ｄから台車１が乗り込むことになるが、
この場合、溝１３ｅの後端部は後端広がりの扇状
に形成されている関係上、車輪２が前後方向（Ｘ
方向）に対して若干舵取りされていても、車輪２
は確実に溝１３ｅに案内され、しかも傾斜部１３
ｄの傾斜により、車輪２が滑りを起こす可能性も
ほとんどない。

このようにして１つの格子の中の４辺の溶接線
WL₁〜WL₄がそれぞれ予め設定した脚長で連続
的にならい溶接される。なおこの時点でケーブル
１１は、最初の状態から１回ねじれた状態にあ
る。

そして次には逐次隣接する格子の中の溶接線
WLを溶接するべく、その格子の中のワークW₁
上に溶接装置Ｒを搬送するのであるが、このとき
台車１はすでに搭載台１３上に乗り込んでいるの
で、オペレータは前記昇降装置を操作し、搭載台
１３をそのまま吊上げ、前記溶接したい前記格子
の中をワークW₁上に一旦搭載台１３を降ろす。
このとき前回の溶接により生じたケーブル１１の
１回のねじれをもどすべく搭載台１３を軸１３ａ
まわりに旋回させた後、ワークW₁上に降ろす必
要がある。

そして前回同様、原点位置決めスイツチHPを
ON、スイツチ群SGによる溶接線WLの各辺ごと
の脚長を設定した後、部材１４を受具１４ｂから
離脱させ、ストツパ１４ｃで支持し、前記昇降装
置を用いて搭載台１３を第２図のように位置決め
し、スタートスイツチをONとすればよい。

なお溶接すべき辺数が１〜３辺の場合にあつて
は、台車１は溶接スタート位置にもどらないた
め、スタートの際、台車１が搭載台１３からワー
クW₁上に乗り移つた時点で、搭載台１３を最終
辺となる溶接線WLの終端部に搬送、かつ部材１
４によりその溶接線WLに対して位置決めし設置
し、そして部材１４を受具１４ｂで保持した状態
で待機させておけばよい。

前述説明は実施例であり、例えば部材１４は搭
載台１３の前記自由端側に装着してもよいし、ま
た溝１３ｅを省略し、その代わりに搭載台１３上
面に溶接装置Ｒの搭載位置を表示する例えば白線
を付しておき、溶接装置Ｒがその白線の位置に正
確に載せるようにしてもさしつかえはない。さら
には溶接装置Ｒは必ずしもこの実施例構成に限定
するものでもない。さらにはまた搭載台１３は動
力により軸１３ａまわりに旋回されるようにして
もよい。その他搭載台１３底部にフリーローラを
取付け、搭載台１３の位置決め設置作業を容易に
するべくしてもよいなど、各構成の均等物との置
換もこの考案の技術範囲に含まれることはもちろ
んである。

この考案は前述したように、最初溶接装置Ｒを
搭載台１３の所定位置に搭載しておけば、後は計
測部材１４を用いて搭載台１３の溶接線WLに対
する位置を決定するだけで、溶接装置Ｒの溶接線
WLに対するスタート位置が自ずと決定されるの
で、その位置決め設置作業が従来より楽になる。
また搭載台１３は片持ち支持されているので、部
材１４を没入させておけば、溶接装置Ｒが搭載台
１３上を走行する間においても、センサSH，SV
やトーチＴなどの障害物となるものがなく、なら
い溶接できる。さらには搭載台１３の前後端部に
は傾斜部１３ｃ，１３ｄが形成されているので、
搭載台１３からワークW₁へ、あるいは逆にワー
クW₁から搭載台１３への台車１の乗移り時に、
車輪２に滑りを生じるといううれいもほとんどな
い。さらには搭載台１３は軸１３ａまわりに旋回
自在であるので、溶接装置Ｒを搭載台１３に載せ
たまま、１つの溶接場所から他の溶接場所へ搬
送、位置決め設置するときに、コンジツトケーブ
ル１１のねじれをもどす作業が非常に簡単とな
る。さらにはまた搭載台１３の重心位置はほぼ軸
１３ａ中心線上に存在しているので、搭載台１３
の吊上時に溶接装置Ｒが傾斜し、滑り落ちるとい
ううれいもない。

【図面の簡単な説明】

図はいずれもこの考案の一実施例を示し、第１
図は全体斜視図、第２図は走行台車型ならい溶接
装置を搭載台に搭載した状態における搭載台の溶
接線に対する位置決め設置状態説明図、第３図は
搭載台の平面図、第４図は走行台車型ならい溶接
装置の走行台車の底面図、第５図は作用説明図、
第６図は制御部のブロツク図である。 図において、Ｒ……走行台車型ならい溶接装
置、１……走行台車、Ｊ……搭載台装置、１２…
…昇降装置のフツク、１３……搭載台、１３ａ…
…軸、１３ｂ……吊下部材、１３ｃ，１３ｄ……
それぞれ傾斜部、１４……位置決め部材、W₁，
W₂……それぞれワーク、WL……溶接線、SH，
SV……それぞれならいセンサ、Ｔ……溶接用ト
ーチ、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 昇降装置に対して旋回可能に吊下され、その旋
   回中心線から一方に湾曲しさらに下方に延びる吊
   下部材と、この吊下部材の下端部に片持ち状でほ
   ぼ水平に支持され、重心位置がほぼ前記旋回中心
   線上に位置する走行台車型ならい溶接装置の搭載
   台と、この搭載台に、かつ前記片持ち支持側とは
   反対の自由端に対して出没自在に装着され、前記
   搭載台の溶接線に対する位置を決定するための位
   置決め部材とを備え、前記搭載台は、前記片持ち
   支持側と前記自由端側を除く他の端部上面が外方
   へ向けて下り傾斜されてなる、走行台車型ならい
   溶接装置の搭載台装置。